Tài liệu Xây dựng mô hình nông nghiệp bền vững ứng dụng công nghệ blockchain

ĈҤ,+Ӑ&48Ӕ&*,$73+&0 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$ -------------------- NGUYӈ1ĈӬ&+,ӊ3 ;Æ<'Ӵ1*0Ð+Î1+1Ð1*1*+,ӊ3%ӄ19Ӳ1* Ӭ1*'Ө1*&Ð1*1*+ӊ%/2&.&+$,1 Chuyên ngành : .KRD+ӑF0i\7tQK 0mVӕ 8480101 /8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ 73+Ӗ&+Ë0,1+WKiQJ01 QăP 2022 &Ð1*75Î1+ĈѬӦ&+2¬17+¬1+7Ҥ, 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$ ±Ĉ+4*-HCM &iQEӝKѭӟQJGүQNKRDKӑF 1: TS. PhҥP+oàng Anh ................................................................................................................ ................................................................................................................ &iQEӝKѭӟQJGүQNKRDKӑF 2: PGS. TS. HuǤQK7ѭӡQJ1JX\ên ................................................................................................................ ................................................................................................................ &iQEӝFKҩPQKұQ[pW PGS. 76+XǤQK7UXQJ+LӃX ................................................................................................................ ................................................................................................................ &iQEӝFKҩPQKұQ[pW: 761JX\ӉQ9ăQ+Rj ................................................................................................................ ................................................................................................................ /XұQ YăQ WKҥFVƭÿѭӧFEҧRYӋWҥi Trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách Khoa, ĈHQG Tp. HCM ngày 12 tháng 01 QăP 2022 Thành phҫn Hӝi ÿӗng ÿinh giá luұn văn thҥc sƭ gӗm: (Ghi U}KӑWrQKӑFKjPKӑFYӏcӫa Hӝi ÿӗng chҩm bҧo vӋ luұn văn thҥc sƭ) 1. &KӫWӏFK3*6767UҫQ9ăQ+RjL 2. 7KѭNê761JX\ӉQ7LӃQ7KӏQK 3. 3KҧQELӋQ3*676+XǤQK7UXQJ+LӃX 4. 3KҧQELӋQ761JX\ӉQ9ăQ+Rj 5. Ӫ\YLrQ763KҥP+RjQJ$QK Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch Hӝi ÿӗng ÿiQh giá LV và 7UѭӣQJKhoa quҧQ lý chuyên ngành sau khi luұn văn ÿã ÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có). &+Ӫ7ӎ&++Ӝ,ĈӖ1* 75ѬӢ1*.HOA K+2$+Ӑ&9¬.Ӻ7+8Ұ7 MÁY TÍNH &Ӝ1*+Ñ$;­+Ӝ,&+Ӫ1*+Ƭ$9,ӊ7 ĈҤ,+Ӑ&48Ӕ&*,$73+&0 NAM ĈӝFOұS- 7ӵGR- +ҥQKSK~F 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$ 1+,ӊ09Ө/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ +ӑWrQKӑFYLrQNGUYӈ1ĈӬ&+,ӊ3.................. MSHV: 1970015 .............................. Ngày, tháQJQăPVLQK12/10/1996 ......................... 1ѫLVLQKTP. Hӗ&Kí Minh.............. Chuyên ngành: Khoa hӑFPáy tính .......................... 0mVӕ : 8480101............................... I. TÊ1Ĉӄ7¬,;k\GӵQJP{KuQKQ{QJQJKLӋSEӅQYӳQJӭQJGөQJF{QJQJKӋ Blockchain ...................................................................................................................... ............................................................................................................................................. II. 1+,ӊ0 9Ө 9¬ 1Ӝ, 'UNG: Tìm hiӇX và phân tích các mô hình nông nghiӋS hѭӟQJWӟLWính bӅQYӳQJӣViӋW1DPYà trên thӃJLӟLNghiên cӭXÿӅ[XҩW, hiӋQWKӵF và ÿánh giá mӝW Pô hình nông nghiӋS EӅQ YӳQJ EҵQJ Fách áp dөQJ Fông nghӋ Blockchain. .................................................................................................................... ............................................................................................................................................. III. 1*¬<*,$21+,ӊ09Ө : 21/09/2020 IV. NGÀY HOÀ17+¬1+1+,ӊ09Ө: 13/06/2021 V. &È1%Ӝ+ѬӞ1*'Ү1*KLU}KӑFKjPKӑFYӏKӑWrQ ....................................... Cán bӝKѭӟQJGүQ : TS. PhҥP+oàng Anh ...................................................................... &iQEӝKѭӟQJGүQ2 : PGS. TS. HuǤQK7ѭӡQJ1JX\ên..................................................... Tp. HCM, ngày 14 tháng 03 QăP22 &È1%͠+˰͢1*'̲1 +ӑWrQYjFKӳNê C+ͮ1+,͎0 %͠0Ð1Ĉ¬27̨2 +ӑWrQYjFKӳNê 75˰ͦ1*.+2$ .+2$+͔&9¬.;7+8̴7 MÁY TÍNH +ӑWrQYjFKӳNê Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Phạm Hoàng Anh và PGS. TS. Huỳnh Tường Nguyên đã dốc lòng hướng dẫn, phản biện và góp ý từng phần trong luận văn. Các thầy cũng là người giúp tôi trải nghiệm trong môi trường học thuật Blockchain cũng như các vấn đề liên quan tới truy xuất nguồn gốc để tôi có thể hiểu đúng và sâu về công nghệ đầy đột phá này cũng như các vấn đề hiện tại mà ngành nông nghiệp Việt Nam đang gặp phải (đặc biệt là liên quan tới định hướng nông nghiệp bền vững). Tôi kính chúc các thầy dồi dào sức khỏe để luôn tận tâm - tận tình và tận lực hướng dẫn những thế hệ sau trưởng thành trên cả con đường học vấn cũng như làm người. Tôi chân thành cám ơn quý thầy, quý cô trong khoa Khoa Học Và Kỹ Thuật Máy Tính, trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm tôi học tập ở trường. Với vốn kiến thức tích lũy được trong suốt quá trình học tập không chỉ giúp ích trong quá trình thực hiện luận văn mà còn là nền tảng cho quá trình nghiên cứu của tôi sau này. Tôi xin chúc quý thầy, quý cô thành công trong sự nghiệp cao quý. Tôi gửi lời cám ơn tới công ty cổ phần Vietnam Blockchain đã hỗ trợ tôi, tạo môi trường nghiên cứu cũng như những yếu tố thuận lợi khác giúp cho tôi có thể nghiên cứu, phát triển ứng dụng và áp dụng thực tế luận văn của tôi trong sản phẩm Agridential.vn của quý công ty. Tôi xin chúc quý công ty đạt được những mục tiêu đề ra, ngày càng nổi tiếng và gặt hái được nhiều thành công hơn nữa. Sinh viên thực hiện đề tài Nguyễn Đức Hiệp Tóm tắt Hiện nay xu hướng của thế giới đang hướng tới việc hình thành một nền nông nghiệp bền vững để cải thiện đời sống của người nông dân, đặc biệt là tăng thu nhập cho các nông trại. Trong khi đó ở Việt Nam, người nông dân đang phải đối mặt với vấn đề được mùa mất giá - được giá mất mùa cũng như khi muốn mở rộng quy mô hay chuyển đổi mô hình sản xuất thì lại thiếu vốn. Một trong những nguyên nhân dẫn tới hai vấn đề này là giá nông sản không phản ánh bằng công sức đầu tư của mỗi nông hộ, mà dựa theo giá thu mua của thương lái hoặc giá thị trường. Bên cạnh đó, người nông dân còn duy trì thói quen canh tác dựa trên tập quán vùng miền hoặc chạy theo những nông sản “hợp thời” mang lại nguồn lợi nhuận cao, điều này dẫn tới việc khi thu hoạch, nguồn cung tăng đột biến và vượt quá khả năng tiêu thụ của thị trường dẫn tới giá bán giảm mạnh, ảnh hưởng trực tiếp tới thu nhập của họ. Tác giả nhận thấy các vấn đề trên xuất phát từ việc thiếu thông tin cũng như phương thức trao đổi giữa các tác nhân trong chuỗi giá trị nông nghiệp, đặc biệt là giữa hợp tác xã, nông hộ và người tiêu dùng. Để giải quyết bài toán này, đề tài sẽ tiếp cận theo hướng xây dựng một mô hình nông nghiệp bền vững, bằng cách xây dựng và phát triển một giải pháp phần mềm truy xuất nguồn gốc Blockchain như một phương thức giao tiếp giữa các tác nhân trong chuỗi giá trị nông nghiệp. Thông qua đó giúp truyền tải đầy đủ, minh bạch và có thể xác thực quá trình sản xuất - phân phối nông sản, qua đó giúp gia tăng giá thành và bảo vệ thương hiệu nông sản. Để có thể xây dựng một giải pháp phần mềm truy xuất nguồn gốc Blockchain đáp ứng được yêu cầu đề ra, tác giả đã nghiên cứu, phân tích và đánh giá ưu nhược điểm của các mô hình, giải pháp xây dựng nền nông nghiệp bền vững cũng i Lời cảm ơn như nhiều giải pháp truy xuất nguồn gốc khác nhau. Những kết quả này là cơ sở để tác giả đề xuất phương pháp tiếp cận bao gồm: bốn tiêu chí mà phần mềm truy xuất nguồn gốc cần đạt; minh bạch thông tin bằng cách áp dụng công nghệ Blockchain (với nền tảng Blockchain cho doanh nghiệp tương thích với máy ảo Ethereum); ghi nhận đầy đủ dữ liệu dựa theo tiêu chuẩn GS1. Giải pháp phần mềm sẽ được hiện thực dựa trên kiến trúc kỹ thuật tổng quan bốn tầng mà tác giả đề xuất. Cuối cùng, tác giả triển khai thực nghiệm tại một doanh nghiệp nông nghiệp nhằm đánh giá giải pháp phần mềm theo nhiều góc độ khác nhau, bao gồm việc phù hợp với thực tiễn hay các tiêu chí về kỹ thuật như chi phí khi thương mại hóa, phí xử lý giao dịch Blockchain và hiệu năng của mạng lưới Blockchain. Các từ khóa: nông nghiệp bền vững, truy xuất nguồn gốc, GS1, chuỗi giá trị nông nghiệp, Blockchain, máy ảo Ethereum ii Abstract Recently, many governments have been focusing on building sustainable agriculture in order to improve the life quality of farmers, especially to increase their income. In Vietnam, however, the farmers are facing the problems “Good harvest – low prices, and vice versa” as well as lacking capital for scaling or transforming the model of production. One of the main reasons leading to this phenomenon is that the price of agricultural products is not depended on the effort of farmers but based on the purchase price of the trader or the market price. Besides, the farmers also maintain the farming habits that are based on regional cultures or follow trendy and profitable agricultural products. Those production strategies make this type of product become oversupplied leading to a down in price in the near future, so the farmers’ income will decrease as a consequence. The above problems stem from the lack of information as well as the communication tools between actors in the agricultural value chain, especially between cooperatives, farmers, and consumers. To solve this problem, this publication presents a new approach in the direction of building a sustainable agricultural model, by researching and developing a blockchain-based traceability solution as an effective method of communication between actors in the agricultural value chain. Thereby, this method helps to convey fully, transparently the production and distribution of agricultural products along with the ability to verify traceability information, thereby helping to increase prices and protect the brand of agricultural products. To develop a blockchain-based traceability solution that meets the requirements, the author researched to analyze and evaluate many models building sustainable agriculture as well as many traceability solutions to get an insight into iii Lời cảm ơn the current approaches’ advantages and disadvantages. Based on the result of the research, the author proposed a new approach which required the implemented solution must be aligned with 04 criteria, ensure transparency of information by applying Blockchain technology (with EVM-compatible enterprise blockchain solution), and have the ability to record comprehensive information in compliance with GS1 standard. The blockchain-based traceability solution was implemented based on the four-layers theoretical architecture. To do experimental, the solution was also applied at one agricultural enterprise and was assessed on many different criteria, which includes the suitability or the technical criteria such as the costs in commerce, the Blockchain transaction costs, and the performance of each Blockchain network. Key words: sustainable agriculture, traceability, GS1, agricultural value chain, Blockchain, Ethereum virtual machine iv Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Hoàng Anh và PGS. TS. Huỳnh Tường Nguyên. Nội dung nghiên cứu và các kết quả đều là trung thực và chưa từng được công bố trước đây. Các nội dung nghiên cứu trình bày trong đây đa phần là tôi tự tìm hiểu, phân tích và tổng hợp. Tôi cũng có sử dụng một số nhận xét, đánh giá và số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác. Tất cả đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Ngoài ra, sản phẩm Agridential.vn của Công ty cổ phần Vietnam Blockchain là phiên bản hiện thực được cải tiến dựa trên các kết quả nghiên cứu trong luận văn này và tôi đã được công ty cho phép để trình bày. Nếu phát hiện có bất kì sự gian lận nào, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm, trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 12 năm 2021 Nguyễn Đức Hiệp v Mục lục Lời cảm ơn Tóm tắt i Abstract iii Lời cam đoan v Danh Sách Hình Vẽ xii Danh Sách Bảng xiii Thuật ngữ & từ viết tắt xiv 1 Giới thiệu đề tài 1 1.1 Lý do và động lực thực hiện đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Mục tiêu, giới hạn và đối tượng nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.2 Đối tượng nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.3 Giới hạn nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.4 Phương pháp nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 Kết quả đã đạt được . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4 Ý nghĩa của đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 vi Mục lục 1.5 1.4.1 Ý nghĩa khoa học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Cấu trúc báo cáo luận văn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2 Các công trình nghiên cứu liên quan 2.1 2.2 2.3 3.2 14 Các mô hình, giải pháp hướng tới hỗ trợ xây dựng nền nông nghiệp bền vững . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.1 Mô hình nông nghiệp cộng đồng . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.2 Mô hình Cây xoài nhà tôi - Hợp tác xã Xoài Mỹ Xương (Đồng Tháp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.3 Giải pháp giúp người nông dân huy động vốn . . . . . . . . 16 Các giải pháp truy xuất nguồn gốc . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.1 Các giải pháp truy xuất nguồn gốc không áp dụng công nghệ Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.2.2 Các giải pháp truy xuất nguồn gốc áp dụng công nghệ Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Đánh giá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3 Kiến thức nền tảng 3.1 9 23 Tổng quan về công nghệ Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.1.1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.1.2 Năm thành phần của công nghệ Blockchain . . . . . . . . . 25 3.1.3 Các tính chất của công nghệ Blockchain . . . . . . . . . . . 26 Ethereum Blockchain và các nền tảng Blockchain tương thích với EVM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.2.1 Giới thiệu sơ lược . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.2.2 Máy ảo Ethereum (Ethereum Virtual Machine - EVM) . . . 31 3.2.3 Hợp đồng thông minh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.2.4 Ứng dụng phi tập trung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 vii Mục lục 3.2.5 3.3 3.4 Một số nền tảng Blockchain tương thích EVM . . . . . . . . 37 Mật mã học và các kỹ thuật có liên quan được sử dụng trong đề tài 39 3.3.1 Mã hóa đối xứng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.3.2 Mã hóa bất đối xứng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.3.3 Hàm băm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.3.4 Chữ ký số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Các tiêu chuẩn truy xuất nguồn gốc . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.4.1 Các tiêu chuẩn truy xuất nguồn gốc tại Việt Nam . . . . . . 45 3.4.2 Tiêu chuẩn truy xuất nguồn gốc toàn cầu GS1 . . . . . . . . 45 4 Phương pháp tiếp cận 47 4.1 Tổng quan phương pháp tiếp cận để giải quyết bài toán đặt ra . . . 47 4.2 Nghiên cứu, xây dựng phần mềm truy xuất nguồn gốc áp dụng công nghệ Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.3 4.2.1 Các tiêu chí cần đạt được của phần mềm . . . . . . . . . . . 48 4.2.2 Truy xuất đa dạng cấp độ đối tượng . . . . . . . . . . . . . 50 4.2.3 Phần mềm đủ tổng quát và linh hoạt trong việc mô tả đa đạng cấu trúc tổ chức của doanh nghiệp . . . . . . . . . . . 55 4.2.4 Hệ thống mã số định danh mang tính đơn nhất, có cấu trúc và bảo mật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4.2.5 Lưu trữ thông tin minh bạch trên Blockchain thông qua hợp đồng thông minh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Chuẩn hóa thông tin truy xuất tại đơn vị áp dụng giải pháp . . . . 64 4.3.1 Khảo sát và thu thập thông tin về sản phẩm, doanh nghiệp và quy trình canh tác . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4.3.2 Số hóa vùng sản xuất và chuẩn hóa dữ liệu sẽ ghi nhận . . . 68 5 Kiến trúc đề xuất 5.1 70 Kiến trúc kỹ thuật tổng quan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 viii Mục lục 5.2 5.3 Nền tảng Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.2.1 Mạng lưới Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 5.2.2 Kiến trúc Hợp đồng thông minh . . . . . . . . . . . . . . . . 76 5.2.3 Lớp xử lý dữ liệu Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Ứng dụng phần mềm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 5.3.1 Mô-đun các dịch vụ lõi và lược đồ cơ sở dữ liệu . . . . . . . 80 5.3.2 Mô-đun quản trị doanh nghiệp 5.3.3 Mô-đun nhập liệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 5.3.4 Mô-đun cổng truy xuất nguồn gốc . . . . . . . . . . . . . . . 86 6 Hiện thực và đánh giá thực nghiệm 6.1 6.2 . . . . . . . . . . . . . . . . 85 87 Hiện thực . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 6.1.1 Cấu hình mạng Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 6.1.2 Hợp đồng thông minh và triển khai trên mạng Blockchain . 89 6.1.3 Lớp xử lý dữ liệu Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 6.1.4 Hợp tác xã tạo mới tài khoản . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 6.1.5 Hợp tác xã tạo loại sản phẩm mới . . . . . . . . . . . . . . . 94 6.1.6 Hợp tác xã tạo đối tượng sản xuất mới . . . . . . . . . . . . 96 6.1.7 Hợp tác xã ghi nhận nhật ký sản xuất . . . . . . . . . . . . 97 6.1.8 Hợp tác xã kích hoạt tem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 6.1.9 Người tiêu dùng xác thực thông tin trên Blockchain . . . . . 102 Đánh giá thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 6.2.1 Đánh giá triển khai thực tế tại Kata Farm Group . . . . . . 105 6.2.2 Đánh giá về chi phí khi thương mại hóa . . . . . . . . . . . 106 6.2.3 Đánh giá về phí xử lý giao dịch . . . . . . . . . . . . . . . . 107 6.2.4 Đánh giá về hiệu năng của mạng lưới Blockchain và mức độ lưu trữ dữ liệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 ix Mục lục 7 Tổng kết 111 7.1 Những kết quả và đóng góp chính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 7.2 Hướng phát triển và khả năng mở rộng tiếp theo . . . . . . . . . . . 113 Danh mục công trình khoa học 116 Tài liệu tham khảo 117 x Danh sách hình vẽ 3.1 Kiến trúc của Ethereum Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2 Luồng thực thi của Ethereum Blockchain . . . . . . . . . . . . . . 33 3.3 Quy trình hoạt động của một ứng dụng phi tập trung . . . . . . . 37 3.4 Quá trình trao đổi dữ liệu dùng khóa đối xứng[1] . . . . . . . . . . 40 3.5 Mô hình tổng quan trao đổi dữ liệu dùng khóa đối xứng . . . . . . 41 3.6 Quá trình trao đổi dữ liệu dùng khóa bất đối xứng[1] . . . . . . . . 42 3.7 Quá trình trao đổi dữ liệu dùng chữ ký số[1] . . . . . . . . . . . . 44 4.1 Mô tả nhu cầu truy xuất nguồn gốc của đa dạng tác nhân . . . . . 52 4.2 Sơ đồ quan hệ phân cấp giữa các đối tượng có liên quan truy xuất nguồn gốc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.3 Sự liên kết giữa Đối tượng sản xuất và Đợt thu hoạch/ Lô chế biếg 57 4.4 Sự liên kết giữa Đợt thu hoạch/ Lô chế biến và Thùng hàng . . . . 58 4.5 Sơ đồ tổng quan mô tả sự liên kết giữa các đối tượng truy xuất nguồn gốc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.1 Kiến trúc kỹ thuật tổng quan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 5.2 Các loại hợp đồng thông minh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 5.3 Các phần trong lớp xử lý dữ liệu Blockchain 5.4 Các dịch vụ lõi của phần mềm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 5.5 Thiết kế cơ sở dữ liệu tổng quan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 . . . . . . . . . . . . 79 xi Danh sách hình vẽ 6.1 Mô hình hiện thực Hợp đồng thông minh và triển khai trên mạng Blockchain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 6.2 Giao diện màn hình tạo tài khoản của Hợp tác xã . . . . . . . . . 92 6.3 Thông tin tra cứu trên Block Explorer của VBChain khi tạo tài khoản thành công . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 6.4 Giao diện màn hình tạo loại sản phẩm mới . . . . . . . . . . . . . 94 6.5 Thông tin tra cứu trên Block Explorer của VBChain khi tạo loại sản phẩm mới thành công . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 6.6 Giao diện màn hình tạo đối tượng sản xuất mới . . . . . . . . . . . 96 6.7 Thông tin tra cứu trên Block Explorer của VBChain khi tạo đối tượng sản xuất mới thành công . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 6.8 Giao diện màn hình danh sách đối tượng sản xuất . . . . . . . . . 97 6.9 Giao diện màn hình ghi nhật ký sản xuất . . . . . . . . . . . . . . 98 6.10 Thông tin tra cứu trên Block Explorer của VBChain khi ghi nhật ký thành công . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 6.11 Giao diện màn hình kích hoạt tem . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 6.12 Thông tin tra cứu trên Block Explorer của VBChain khi kích hoạt tem thành công . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 6.13 Giao diện truy xuất nhật ký sản xuất . . . . . . . . . . . . . . . . 103 6.14 Giao diện khi xác thực thông tin Blockchain 6.15 Giao diện tra cứu trên Block Explorer . . . . . . . . . . . . . . . . 103 6.16 Thông tin Blockchain của địa chỉ Hợp đồng thông minh . . . . . . 104 6.17 Thông tin Blockchain chi tiết của một giao dịch . . . . . . . . . . . 105 . . . . . . . . . . . . 103 xii Danh sách bảng 4.1 Bảng mô tả các đối tượng có liên quan truy xuất nguồn gốc . . . . 52 4.2 Bảng mô tả các thông tin ghi nhận trong một công đoạn . . . . . . 59 4.3 Cấu trúc mã định danh cho đối tượng và ví dụ . . . . . . . . . . . . 62 4.4 Biểu mẫu khảo sát hiện trạng doanh nghiệp . . . . . . . . . . . . . 65 5.1 Bảng so sánh giữa các mạng lưới Blockchain dành cho doanh nghiệp 74 6.1 Bảng các tác vụ cần thiết và thông số tương ứng 6.2 Bảng so sánh phí giao dịch giữa các nền tảng Blockchain . . . . . . 108 6.3 Bảng so sánh hiệu năng giữa các nền tảng Blockchain . . . . . . . . 109 6.4 Bảng so sánh không gian lưu trữ cần thiết giữa các nền tảng Blockchain110 . . . . . . . . . . 107 xiii Thuật ngữ & từ viết tắt BC . . . . . . . . . . . . Blockchain: chuỗi khối SC . . . . . . . . . . . . Smart contract: hợp đồng thông minh PK . . . . . . . . . . . Public key: khóa công khai PrK . . . . . . . . . . Private key: khóa bí mật EOA . . . . . . . . . . Externally Owned Account: địa chỉ Ethereum Blockchain do người dùng sở hữu CA . . . . . . . . . . . Contract account: địa chỉ Ethereum Blockchain của một thực thể Hợp đồng thông minh trên Ethereum DApp . . . . . . . . Decentralized Application: ứng dụng phi tập trung EVM . . . . . . . . . Ethereum Virtual Machine: máy ảo Ethereum PoA . . . . . . . . . . Luật đồng thuận Proof of Authority PoS . . . . . . . . . . . Luật đồng thuận Proof of Stake PoW . . . . . . . . . . Luật đồng thuận Proof of Work CSA . . . . . . . . . . Community Supported Agriculture: Nông nghiệp cộng đồng TXNG . . . . . . . Truy xuất nguồn gốc TCVN . . . . . . . . Tiêu chuẩn Việt Nam API . . . . . . . . . . . Application Programming Interface: Giao diện lập trình ứng dụng 1 Giới thiệu đề tài Trong chương này sẽ trình bày về tổng quan vấn đề cần phải nghiên cứu, trong đó phần lý do và động lực thực hiện đề tài sẽ được trình bày chi tiết và bao gồm cụ thể hiện trạng. Chương 01 cũng trình bày về mục tiêu mà công trình nghiên cứu cần đạt được, cũng như đối tượng nghiên cứu kèm những giới hạn cần thiết và phương pháp thực hiện để đảm bảo chất lượng kết quả đầu ra và thời gian thực hiện đề tài. Ngoài ra, chương này cũng liệt kê những kết quả dự kiến sẽ đạt được và ý nghĩa khoa học, thực tiễn mà công trình nghiên cứu sẽ mang lại. 1.1 Lý do và động lực thực hiện đề tài Trong nền kinh tế Việt Nam, nông nghiệp có thể nói là lĩnh vực đóng vai trò quan trọng nhất. Việt Nam là quốc gia nổi tiếng về nông nghiệp với chủng loại sản phẩm phong phú, đa dạng và có nhiều đặc sản mang tính đặc trưng cho từng vùng miền. Bên cạnh đó, nước ta là một trong những quốc gia có tiềm năng lớn về phát triển nông nghiệp và xuất khẩu nông nghiệp hàng đầu trên thế giới. Tuy nhiên thực tế đáng buồn là đại bộ phận người nông dân vẫn còn đang gặp nhiều bấp bênh trong sản xuất, thường xuyên được báo đài phản ánh bằng những sự kiện như “được mùa mất giá - được giá mất mùa” hay “giải cứu nông sản”. Theo Tổng cục Thống kê, cả nước có 9.123.018 đơn vị sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy sản vào năm 2020, trong đó có 9.108.129 hộ sản xuất, 7.418 hợp tác xã, 7.471 doanh nghiệp. Tổng doanh thu thuần năm 2019 theo giá hiện hành của các doanh nghiệp đạt 168,50 nghìn tỷ đồng, bình quân mỗi doanh nghiệp đạt 1 1.1 Lý do và động lực thực hiện đề tài 22,55 tỷ đồng. Tuy nhiên, mặc dù kinh tế - xã hội nông thôn và sản xuất nông, lâm nghiệp, thủy sản tiếp tục phát triển, nhưng nhìn chung sản xuất vẫn phân tán, nhỏ lẻ. Theo Tổng cục Thống kê, giá trị sản phẩm bán ra theo giá hiện hành trong 12 tháng trước thời điểm 01/7/2020 bình quân 1 trang trại chỉ đạt 5,63 tỷ đồng. Doanh thu thuần năm 2019 bình quân 1 hợp tác xã nông, lâm nghiệp và thủy sản chỉ đạt 2,32 tỷ đồng; bình quân 1 doanh nghiệp đạt 22,55 tỷ đồng. Phần lớn các đơn vị sản xuất có quy mô nhỏ, đầu tư thấp nên hiệu quả sản xuất kinh doanh không cao. Như vậy, có thể thấy rằng trong các năm vừa qua mặc dù số lượng đơn vị sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy sản tại Việt Nam rất nhiều nhưng quy mô nhỏ, đầu tư thấp khiến cho hiệu quả sản xuất kinh doanh không cao. Vấn đề này có nhiều nguyên nhân, nhưng chủ yếu vẫn là xoay quanh về khả năng đầu tư cũng như nguồn tiêu thụ nông - lâm - thủy sản sau sản xuất. Việc thiếu nguồn tiêu thụ hoặc nguồn tiêu thụ biến động mạnh theo thời điểm, hiện tượng “được mùa mất giá - được giá mất mùa” khiến cho đa phần các đơn vị sản xuất chỉ vừa đủ bù chi phí và rất khó để tái đầu tư. Chính vì vậy, dẫn tới vấn đề về thiếu vốn để mở rộng quy mô sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh doanh, đây là bài toán “quả trứng và con gà” khiến cho các đơn vị sản xuất gặp khó hiện nay. Mặc dù Chính Phủ đã ban hành các chính sách cùng với các hoạt động hỗ trợ từ các tỉnh thành nhưng nhìn chung các giải pháp này vẫn đang gặp nhiều rào cảo. Để vay được nguồn vốn ưu đãi lớn, nông dân phải có kế hoạch đầu tư, thuyết minh dự án và đặc biệt phải có hóa đơn giá trị gia tăng. Trong khi đó, nông dân đến mùa vụ thường thuê lao động địa phương rồi trả tiền ngay thì khó có thể có hóa đơn giá trị gia tăng. Hay việc định giá tài sản trên đất nông nghiệp cũng đang là cản trở với người dân khi tiếp cận vốn vay ưu đãi, do khi làm hồ sơ vay vốn, ngân hàng chỉ định giá phần đất đã được cấp sổ đỏ, không định giá tài sản trên đất, khiến cho số tiền mà nông dân có thể vay được chưa đáp ứng nhu cầu. Ngược lại, về phía các ngân hàng, không thể mạo hiểm khi cho nông dân vay vốn mà chưa có phương án sản xuất, kinh doanh khả thi và hạn chế rủi ro. Có thể thấy rằng, khi sản xuất nhỏ lẻ người nông dân Việt Nam đang được trả công không tương xứng với những công sức mà họ đã bỏ ra và khi muốn cải thiện điều này, họ lại không có đủ kinh phí hoặc tiếp cận được với nguồn vốn để mở rộng quy mô sản xuất. Việc này đi ngược lại với xu hướng của thế giới, khi 2